CN113412067B - 气溶胶生成装置 - Google Patents
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Abstract
一种气溶胶生成装置，其包括：加热器，该加热器配置成对气溶胶生成物质进行加热；电池，该电池配置成向加热器供给电力；热电元件，该热电元件与加热器相邻布置，并且配置成从加热器吸收热并将吸收的热转化为电力；以及控制器，该控制器配置成通过使用基于加热器的加热时间的转换的电力对电池进行充电。
Description
技术领域
一个或更多个实施方式涉及气溶胶生成装置，并且更特别地涉及能够使用加热器的热对电池进行充电的气溶胶生成装置。
背景技术
近年来，对传统香烟的替代物的需求日益增加。例如，对不通过燃烧香烟而是通过对香烟或液体储存部中的气溶胶生成物质进行加热来生成气溶胶的气溶胶生成装置的需求不断增长。
由于这种气溶胶生成装置在加热器的加热期间消耗大量电力，因此需要能够使能量效率最大化的技术。
发明内容
技术问题
一个或更多个实施方式提供了能够通过使用加热器的热来最大化能量效率的气溶胶生成装置。
本公开的技术问题不限于上述描述，并且其他技术问题可以从下文中要描述的实施方式得出。
技术问题的解决方案
根据一个或更多个实施方式，气溶胶生成装置包括：加热器，该加热器配置成对气溶胶生成物质进行加热；电池，该电池配置成向加热器供给电力；热电元件，该热电元件与加热器相邻设置，并且配置成从加热器吸收热并将吸收的热转化为电力；以及控制器，该控制器配置成通过使用基于加热器的加热时间的转换的电力对电池进行充电。
本发明的有益效果
根据一个或更多个实施方式的气溶胶生成装置可以通过由使用加热器被加热时生成的热来对电池进行充电而使能量效率最大化。
此外，由于包括在热电元件中的冷却构件屏蔽或散发在气溶胶生成装置内部生成的热，当使用者使用气溶胶生成装置时，气溶胶生成装置可以保护使用者免受热灼伤。
一个或更多个实施方式的效果不限于以上举例说明的内容，并且本申请文件中包括更多的各种效果。
附图说明
图1是示出了香烟插入到气溶胶生成装置中的示例的示图。
图2是根据一个或更多个实施方式的气溶胶生成装置的内部框图。
图3是用于描述图2中的热电元件的示图。
图4是图2中的充电器的电路图。
图5是用于描述基于加热器的加热时间来供给电力的方法的示图。
图6是用于描述基于加热器的加热温度来供给电力的方法的示图。
图7是基于加热器的加热时间来供给电力的方法的流程图。
图8是基于加热器的加热结束时间来供给电力的方法的流程图。
图9是用于基于加热器的加热温度来供给电力的方法的流程图。
图10是基于每单位时间加热器的温度变化来供给电力的方法的流程图。
图11是用于基于加热器的达到温度来供给电力的方法的流程图。
图12是基于电池的充电水平来供给电力的方法的流程图。
具体实施方式
用于实施本发明的最佳方案
根据一个或更多个实施方式，气溶胶生成装置可以包括：加热器，该加热器配置成对气溶胶生成物质进行加热；电池，该电池配置成向加热器供给电力；热电元件，该热电元件布置成与加热器相邻，并且配置成从加热器吸收热并将吸收的热转化为电力；以及控制器，该控制器配置成基于加热器的加热时间通过使用所转换的电力来对电池进行充电。
此外，控制器可以在经过预设的预热时间时开始向电池供给转换的电力。
此外，控制器可以从加热器的加热结束之前剩余预设时间时开始向电池供给转换的电力。
此外，气溶胶生成装置还可以包括配置成对加热器的加热时间进行测量的计时器。
根据一个或更多个实施方式，气溶胶生成装置可以包括：加热器，该加热器配置成对气溶胶生成物质进行加热；电池，该电池配置成向加热器供给电力；热电元件，该热电元件布置成与加热器相邻，并且配置成从加热器吸收热并将吸收的热转化为电力；以及控制器，该控制器配置成基于加热器的加热温度通过使用所转换的电力来对电池进行充电。
此外，控制器可以在加热器的温度达到预设的预热温度时开始向电池供给转换的电力。
此外，控制器可以在每单位时间加热器的温度变化的绝对值小于预设阈值时开始向电池供给转换的电力。
此外，在加热器的温度达到第一温度之后，当加热器的温度达到比第一温度低的第二温度时，控制器可以开始向电池供给转换的电力。
此外，气溶胶生成装置还包括温度检测器，该温度检测器配置成对加热器的温度进行检测。
根据一个或更多个实施方式，气溶胶生成装置可以包括：加热器，该加热器配置成对气溶胶生成物质进行加热；电池，该电池配置成向加热器供给电力；热电元件，该热电元件包括布置成与加热器相邻的第一电极、布置成与第一电极分开的第二电极以及热电材料，该热电材料布置在第一电极与第二电极之间，并且配置成通过使用第一电极与第二电极之间的费米能级差来生成电力，该费米能级差是通过在由来自加热器的热所激发的电子或空穴从第一电极移动至第二电极生成的电场产生的；以及控制器，该控制器配置成通过使用电力来对电池进行充电。
此外，热电元件还可以包括冷却器，该冷却器连接至第二电极并且配置成使第二电极冷却。
此外，热电元件还可以包括热吸收器，该热吸收器连接至第一电极，并且配置成吸收由加热器生成的热并将该热传输至第一电极。
此外，气溶胶生成装置还可以包括：电容器元件，该电容器元件连接至热电元件，并且配置成存储电力；以及开关元件，该开关元件串联连接至电容器元件，并且配置成在控制器的控制下接通和断开。
此外，控制器基于加热器的加热时间、加热器的加热温度和电池的充电水平中的至少一者来控制开关元件的接通和断开。
此外，气溶胶生成装置还包括调节器电路，该调节器电路连接在热电元件与电容器元件之间，并且配置成使从热电元件输出的电流稳定。
本发明的方案
就本公开的各种实施方式中的术语而言，考虑在本公开的各种实施方式中的结构元件的功能来选择当前广泛使用的一般术语。然而，这些术语的含义可以根据意图、司法判例、新技术的出现等而改变。另外，在某些情况下，还存在由申请人主观地选择的术语，在这种情况下，将在对一个或更多个实施方式的描述中的详细说明其含义。因此，一个或更多个实施方式中所使用的术语应当基于术语的含义和一个或更多个实施方式的一般内容来限定，而不是仅基于术语的名称来限定。
另外，除非明确地进行相反描述，否则用语“包括”以及诸如“包括有”或“包括了”之类的变型将被理解为表示包括所陈述的元件但不排除任何其他元件。另外，说明书中所描述的术语“-器”、“-部”和“模块”是指用于处理至少一种功能和操作的单元，并且可以通过硬件部件或软件部件及其组合来实施。
如本文中所使用的，诸如“……中的至少一者”的表达在元素列表之前时修饰元素的整个列表而不修饰列表中的单个元素。例如，表述“a、b和c中的至少一者”应理解为仅包括a、仅包括b、仅包括c、包括a和b两者、包括a和c两者、包括b和c两者或包括a、b和c全部。
将理解的是，当元件或层被称为在另一元件或层的“上方”、“之上”、“上面”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时，该元件或层可以直接位于另一元件或层的上方、之上、上面、连接至或联接至另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。与之相比，当元件被称为“直接在另一元件或层的上方”、“直接在另一元件或层之上”、“直接在另一元件或层的上面”、“直接连接至另一元件或层”或“直接联接至另一元件或层”时，不存在中间元件或层。在全文中，相同的数字指示相同的元件。
在下文中，将参照附图详细地描述一个或更多个实施方式的示例性实施方式。然而，本公开的气溶胶生成装置和气溶胶生成系统可以以各种不同的形式实施，并且不限于本文中所述的实施方式。
在下文中，将参照附图详细地描述一个或更多个实施方式中的实施方式。
图1是示出了香烟插入到气溶胶生成装置中的示例的示图。
参照图1，气溶胶生成装置1可以包括电池11、控制器12和加热器13。此外，香烟2可以插入到气溶胶生成装置1的内部空间中。
图1示出了与本实施方式相关的气溶胶生成装置1的部件。因此，与本实施方式相关的本领域普通技术人员将理解的是，除了图1至图3中所示的部件之外，气溶胶生成装置1中还可以包括其他通用部件。
图1示出了串联布置的电池11、控制器12和加热器13。然而，气溶胶生成装置1的内部结构不限于图1中所示的结构。换句话说，根据气溶胶生成装置1的设计，电池11、控制器12和加热器13可以以不同的方式布置。
当香烟2插入到气溶胶生成装置1中时，气溶胶生成装置1可以操作加热器13以生成气溶胶。由加热器13生成的气溶胶通过穿过香烟2而被传送至使用者。
必要时，即使当香烟2没有插入到气溶胶生成装置1中时，气溶胶生成装置1也可以对加热器13进行加热。
电池11可以供给用于使气溶胶生成装置1进行工作的电力。例如，电池11可以供给电力以对加热器13进行加热，并且可以供给用于使控制器12进行工作的电力。此外，电池11可以供给用于使安装在气溶胶生成装置1中的显示器、传感器、马达等进行工作的电力。
控制器12可以总体控制气溶胶生成装置1的操作。具体而言，控制器12不仅可以对电池11以及加热器13的操作进行控制，而且可以对包括在气溶胶生成装置1中的其他部件的操作进行控制。此外，控制器12可以对气溶胶生成装置1的部件中的每个部件的状态进行检查，以确定气溶胶生成装置1是否能够工作。
控制器12可以包括至少一个处理器。处理器可以被实现为多个逻辑门的阵列，或者被可以实现为通用的微处理器与存储有能够在该微处理器中执行的程序的存储器的组合。本领域普通技术人员将理解的是，处理器可以以其他形式的硬件来实现。
加热器13可以由从电池11供给的电力来加热。例如，当香烟2被插入到气溶胶生成装置1中时，加热器13可以位于香烟2的外部。因此，被加热的加热器13可以使香烟2中的气溶胶生成物质的温度升高。
加热器13可以包括电阻式加热器。例如，加热器13可以包括导电迹线，并且当电流流动通过导电迹线时加热器13可以被加热。然而，加热器13不限于上述示例，并且可以包括能够被加热至期望温度的所有加热器。此处，期望温度可以在气溶胶生成装置1中预先设定，或者可以设定为使用者所期望的温度。
作为另一示例，加热器13可以包括感应式加热器。具体而言，加热器13可以包括用于以感应加热方法来加热香烟的导电线圈，并且香烟可以包括可以由感应加热器来加热的基座。
例如，加热器13可以包括管型加热元件、板型加热元件、针型加热元件或棒型加热元件，并且可以根据加热元件的形状而对香烟2的内部或外部进行加热。
此外，气溶胶生成装置1可以包括多个加热器13。此处，所述多个加热器13可以插入到香烟2中，或者可以布置在香烟2的外部。此外，所述多个加热器13中的一些加热器可以插入到香烟2中，并且其他加热器可以布置在香烟2的外部。另外，加热器13的形状不限于图1中所示的形状，并且可以包括各种形状。
尽管在附图中未示出，但是气溶胶生成装置1和附加的托架可以一起形成系统。例如，托架可以用于对气溶胶生成装置1的电池11进行充电。替代性地，加热器13可以在托架与气溶胶生成装置1联接至彼此时被加热。
香烟2可以类似于普通燃烧型香烟。例如，香烟2可以分为包括气溶胶生成物质的第一部分和包括滤嘴等的第二部分。替代性地，香烟2的第二部分也可以包括气溶胶生成物质。例如，以颗粒或胶囊形式制成的气溶胶生成物质可以插入到第二部分中。
整个第一部分可以插入到气溶胶生成装置1中，并且第二部分可以暴露于外部。替代性地，第一部分的仅一部分可以插入到气溶胶生成装置1中。另外，整个第一部分、以及第二部分的一部分可以插入到气溶胶生成装置1中。使用者可以在通过使用者的嘴来保持第二部分的同时抽吸气溶胶。在这种情况下，气溶胶由穿过第一部分的外部空气生成，并且所生成的气溶胶穿过第二部分并被传送至使用者的嘴。
例如，外部空气可以流动到形成在气溶胶生成装置1中的至少一个空气通道中。例如，使用者可以对形成在气溶胶生成装置1中的空气通道的打开和关闭以及/或者空气通道的尺寸进行调节。因此，使用者可以对烟雾的量和吸烟感受进行调节。作为另一示例，外部空气可以通过形成在香烟2的表面中的至少一个孔而流动到香烟2中。
图2是根据一个或更多个实施方式的气溶胶生成装置的内部框图。
参照图2，气溶胶生成装置1可以包括加热器13、电池11、热电元件14、充电器15、温度检测器16、计时器17、充电水平检测器18以及控制器12，加热器13用于对气溶胶生成物质进行加热，电池11用于向加热器13供给电力，热电元件14用于将由加热器13生成的热转换成电力，充电器15用于通过使用转换的电力来对电池11进行充电，温度检测器16用于对加热器13的温度进行检测，计时器17用于对加热器13的加热时间进行测量，充电水平检测器18用于对电池11的充电水平进行检测。
同时，除了图2中所示的部件，气溶胶生成装置1还可以包括附加部件。例如，气溶胶生成装置1还可以包括能够输出视觉信息的显示器、用于输出触觉信息的马达、以及用于存储用于操作气溶胶生成装置1的信息的存储器。
加热器13可以对气溶胶生成物质进行加热。当向加热器13施加电力时，通过固有电阻而产生热。当气溶胶生成物质由加热器13加热时，可以生成气溶胶。加热器13可以是对应于图1的加热器13的部件。此外，气溶胶生成物质可以是图1的香烟2。
电池11可以向加热器13供给电力。供给至加热器13的电力的大小可以由控制器12控制。
控制器12可以通过输出脉冲宽度调制(PWM)信号来控制供给至加热器13的电力。为此，控制器12可以包括脉冲宽度调制器。控制器12可以通过调节输出PWM信号的占空比来调节供给至加热器13的电力。例如，控制器12可以通过增加PWM信号的占空比来增加供给至加热器13的电力。在另一示例中，控制器12可以通过降低PWM信号的占空比来降低供给至加热器13的电力。
电池11可以是可再充电的二次电池。例如，电池11可以是但不限于磷酸铁锂(LiFePO4)电池、氧化物锂钴(LiCoO2)电池和钛酸锂电池。
热电元件14可以布置成与加热器13相邻、吸收由加热器13生成的热、以及将吸收的热转化为电力。热电元件14可以包括第一电极(图3的310)和第二电极320，并且可以基于第一电极310与第二电极320之间的温度差而产生电动势(或电动势)。下面将参照图3更详细地描述由热电元件14生成电力的方法。
充电器15可以基于由热电元件14生成的电力对电池11进行充电。充电器15可以设计成对电池11进行高速充电。
充电器15可以包括调节器电路(图4的410)，以用于对电池11进行稳定充电。此外，充电器15可以包括存储由热电元件14生成的电力的电容器元件(图4的C1)。此外，充电器15可以包括对由热电元件14生成的电力进行转换的转换器420。根据实施方式，充电器15还可以包括用于防止反向电压的反向电压保护电路。
充电器15可以存储由热电元件14生成的电力，并且然后在控制器12的控制下向电池11供给电力。
控制器12可以通过使用由热电元件14生成的电力对电池11进行充电。控制器12可以基于加热器13的加热时间、加热器13的加热温度和加热器的充电水平来对电池11进行充电。为此，气溶胶生成装置1可以包括用于测量加热器13的加热时间的计时器17、用于检测加热器13的加热温度的温度检测器16以及用于检测电池11的充电水平的充电水平检测器18。
具体而言，控制器12可以基于加热器13的加热时间通过使用转换的电力对电池11进行充电。
例如，控制器12可以从经过预设的预热时间的时间点开始向电池11供给转换的电力。可以考虑生成气溶胶的温度来适当地设定预热时间。
在另一示例中，控制器12可以从加热器13的加热完成之前预设的充电时间向电池11供给转换的电力。充电时间可以设定成使得对加热器13所生成的残余的热的利用可以最大化，同时不影响气溶胶生成。
控制器12可以基于加热器13的加热温度通过使用转换的电力对电池11进行充电。
例如，当加热器13的温度达到预设的预热温度时，控制器12可以向电池11供给转换的电力。预热温度可以是但不限于300度。
在另一示例中，当每单位时间加热器13的温度变化的绝对值小于预设阈值时，控制器12可以将转换的电力供给至电池11。可以考虑加热器13的稳定加热来适当地设定阈值。
在另一示例中，当加热器13的温度达到第一温度并且然后下降至低于第一温度的第二温度时，控制器12可以向电池11供给转换的电力。第一温度可以是预热温度，并且第二温度可以是加热器13的加热结束时加热器13的温度。然而，实施方式不限于此。
当电池11的充电水平小于或等于预设的参考水平时，控制器12可以向电池11供给电力。例如，参考水平可以是但不限于电池11总容量的30％。
图3是用于描述图2的热电元件的示图。
参照图3，热电元件14可以包括第一电极310、第二电极320以及热电材料330a和330b(在下文中当不需要区分时用330表示)，第一电极310布置成与加热器13相邻，第二电极320布置成与第一电极310分开，热电材料330a和330b布置在第一电极310与第二电极320之间。
根据实施方式，热电元件14还可以包括冷却器350，冷却器350连接至第二电极320并对由第二电极320生成的热进行冷却。
根据实施方式，热电元件14还可以包括热吸收器340，热吸收器340连接至第一电极310，以使得热吸收器340吸收由加热器13生成的热并将所吸收的热传输至第一电极310。
第一电极310和第二电极320可以包括传导金属。第一电极310可以布置成与加热器13相邻。第二电极320可以布置成与第一电极310分开。第二电极320布置成与加热器13相对并且可以与气溶胶生成装置1的外壳相邻。
热电材料330可以布置在第一电极310与第二电极320之间。热电材料330的一个端部可以连接至第一电极310，并且热电材料330的另一端部可以连接至第二电极320。
热电材料330可以包括n型半导体330a和P型半导体330b。例如，n型半导体330a可以是掺杂有磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)等的半导体。此外，P型半导体330b可以是掺杂有硼(B)、铝(Al)、铟(In)、镓(Ga)等的半导体。
第一电极310的极性可以根据热电材料330的类型来确定。
例如，在n型半导体330a的情况下，在第一电极310与n型半导体330a彼此接触的区域中可以激发电子。此外，被激发的电子通过传导带被传输至第二电极320，并且根据被激发的电子的运动可以生成电场。电场在n型半导体330a中引起费米能级的斜率，并且因此第一电极310与n型半导体330a彼此接触的区域的极性可以变为正。
在另一示例中，在P型半导体330b的情况下，在第一电极310与P型半导体330b彼此接触的区域中可以激发空穴。此外，被激发的空穴通过传导带被传输至第二电极320，并且根据激发的空穴的运动可以生成电场。电场在热电材料330中引起费米能级的斜率，并且因此第一电极310与p型半导体330b彼此接触的区域的极性可以变为负。
可以使用由热电材料330中的费米能级差产生的第一电极310与第二电极320之间的电动势对电池11进行充电。
同时，由热电元件14生成的电动势可以与第一电极310与第二电极320之间的温度差成比例地增加。因此，根据一个或更多个实施方式的气溶胶生成装置1还可以包括热吸收器340和冷却器350，该热吸收器连接至第一电极310，该冷却器连接至第二电极320，以增加第一电极310与第二电极320之间的温度差。
热吸收器340可以吸收由加热器13生成的热并将热传输至第一电极310。热吸收器340的一侧可以与加热器13相邻，并且热吸收器340的另一侧可以与第一电极310接触。
冷却器350可以将由第二电极320生成的热冷却。冷却器350的一侧可以与第二电极320接触。在冷却器350的另一侧可以形成有多个突起部，以增加与冷却空气的接触面积。
为了使第一电极310与第二电极320之间的温度差最大化，热吸收器340的厚度d1可以小于冷却器350的厚度d2。
热吸收器340和冷却器350可以包括热传导材料。例如，冷却器350可以包括铝、碳钢和不锈钢中的任一者或者选自上述金属的合金，但是一个或更多个实施方式不限于此。
图4是图2的充电器的电路图。
参照图4，充电器15可以包括调节器电路410、电容器元件C1、开关元件Sw和转换器420，调节器电路410用于使由热电元件14生成的电力稳定，电容器元件C1用于存储由热电元件14生成的电力，开关元件Sw用于控制存储在电容器元件C1中的电力的供给，转换器420用于改变供给至电池11的电压。
调节器电路410可以连接至热电元件14的输出端。调节器电路410可以使由热电元件14输出的电流稳定。为此，调节器电路410可以包括恒定电流电路。
电容器元件C1可以连接至调节器电路410。电容器元件C1可以存储与由调节器电路410输出的电流相对应的电力。电容器元件C1的电容可以基于热电元件14的热电效率来设定。
开关元件Sw可以串联地连接至电容器元件C1，并且可以在控制器12的控制下接通和断开开关元件Sw。
具体而言，控制器12可以输出第一控制信号S1、第二控制信号S2和第三控制信号S3中的至少一个控制信号。
第一控制信号S1可以是基于加热器13的加热时间的控制信号。例如，当经过了预设的预热时间时，控制器12可以输出第一控制信号S1。在另一示例中，控制器12可以在加热器13的加热结束之前的预设的充电时间处输出第一控制信号S1。
第二控制信号S2可以是基于加热器13的加热温度的控制信号。例如，当加热器13的温度达到预设的预热温度时，控制器12可以输出第二控制信号S2。在另一示例中，当加热器13单位时间内的温度变化的绝对值小于预设阈值时，控制器12可以输出第二控制信号S2。在另一示例中，当加热器13的温度达到第一温度并且然后下降至低于第一温度的第二温度时，控制器12可以输出第二控制信号S2。
第三控制信号S3可以是基于电池11的充电水平的控制信号。例如，当电池11的充电水平小于或等于预设的参考水平时，控制器12可以输出第三控制信号S3。
当接收到第一控制信号S1、第二控制信号S2和第三控制信号S3中的至少一者时，可以接通开关元件Sw。当开关元件Sw被接通时，存储在电容器元件C1中的电力可以被提供至电池11。
转换器420可以改变供给至电池11的电压。转换器420可以使存储在电容器元件C1中的电压升高或降低。例如，转换器420可以使存储在电容器元件C1中的电压升高或降低3.5V，但是一个或更多个实施方式不限于此。转换器420可以向电池11供给改变后的电压。
可以通过使用转换器420输出的电压来对电池11进行充电。
图5是用于描述基于加热器的加热时间来供给电力的方法的示图。
参照图5，曲线图510示出了根据加热器13的加热时间的加热器13的温度变化。如图5中所示，控制器12在预设的预热时间t1期间向加热器13快速供给电力，并且在预热时间t1之后供给电力以使加热器13的温度在预设的吸烟时间t2期间保持在适用于生成气溶胶的温度处。例如，预热时间t1可以是40秒，并且吸烟时间t2可以是4分钟。然而，一个或更多个实施方式不限于此。可以考虑气溶胶生成物质的汽化温度、电池11的电力和加热器13的性能来设定预热时间t1和吸烟时间t2。
控制器12可以基于加热器13的加热时间而向加热器13供给转换的电力。
例如，控制器12可以从经过预设的预热时间t1的时间p1处向电池11供给转换的电力。这是因为热电元件14需要加热器13的温度等于或高于足以激发电子和空穴的温度。此外，假设在预热时间t1期间的短时间内需要大量电力，由于热电元件14通过从时间p1向电池11供给转换的电力而提供的电力，因此可以防止电池11的输出电力变得不稳定。
在另一示例中，控制器12可以从加热器13的加热完成之前的预设充电时间p2向电池11供给转换的电力。充电时间p2可以是比加热结束时间p3早预设时间ta的时间并且可以设定成与加热结束时间p3相邻。预设时间ta可以是但不限于2秒。这样做的原因是为了尽可能避免在吸烟时间t2期间由于对电池11充电而改变加热器13的温度分布，并通过使用加热器13的加热结束时生成的残余热而使对电池11进行充电的能量效率最大化，因为需要在吸烟时间t2期间精确地保持加热器13的温度以便为使用者提供恒定的风味。
图6是用于描述基于加热器的加热温度来供给电力的方法的图。
参照图6，示出了加热器13的温度曲线610。如图6中所示，通过控制供给至加热器13的电力，控制器12可以使加热器13的温度迅速增加至预设的预热温度tm1。然后，控制器12可以使加热器13的温度降低至吸烟温度tm2，吸烟温度tm2是用于生成气溶胶的合适温度。此外，当加热器13的温度达到吸烟温度tm2时，控制器12可以保持吸烟温度tm2直到加热结束。例如，预热温度tm1可以是300度，并且吸烟温度tm2可以是250度。然而，一个或更多个实施方式不限于此。可以考虑气溶胶生成物质的汽化温度、电池11的电力和加热器13的性能来设定预热温度tm1和吸烟温度tm2。
控制器12可以基于加热器13的加热温度来向加热器13供给转换的电力。
例如，当加热器13的温度达到预设的预热温度tm1时，控制器12可以将转换的电力供给至电池11。当基于预热温度tm1而不是预热时间t1来控制电池11的充电时间时，可以防止由于在对电池11进行充电时出现的输出电压的不稳定而导致对加热器13的预热不足。
在另一示例中，当加热器13在单位时间温度变化的绝对值小于预设阈值时，控制器12可以向电池11供给转换的电力。单位时间显著的温度变化指示从电池11供给至加热器13的输出电压的显著变化。因此，当在每单位时间加热器13的温度变化显著的情况下对电池11进行充电时，输出电压可能变得更不稳定。例如，阈值可以与在预热期间每单位时间加热器13的温度变化的绝对值Δ|a|相同。
在另一示例中，当加热器13的温度达到第一温度并且然后下降至低于第一温度的第二温度时，控制器12可以向电池11供给转换的电力。第一温度可以是预热温度tm1，并且第二温度可以是吸烟温度tm2。通过将第一温度设定为预热温度，不仅确保了加热器13的充分预热，而且对电池11的充电是在输出电压波动小的时段内进行的。因此，可以更稳定地控制加热器13。
图7是基于加热器的加热时间供给电力的方法的流程图。
参照图7，在工作步骤S710中，热电元件14可以从加热器13吸收热并将吸收的热转换成电力。
热电元件14可以包括第一电极310、第二电极320和热电材料330，第一电极310设置成与加热器13相邻，第二电极320设置成与第一电极310分开，热电材料330设置在第一电极310与第二电极320之间。此外，当加热器13被加热时，热电元件14可以通过使用第一电极310与第二电极320之间的费米能级差来生成电力，该费米能级差由激发的电子从第一电极310移动至第二电极320以及激发的空穴从第一电极310移动至第二电极320时生成的电场而引起。
在工作步骤S720中，控制器12可以确定加热器13的加热时间是否已经超过预设的预热时间。控制器12可以基于计时器17提供的关于加热器13的加热时间信息来确定加热器13的加热时间是否已经超过预设的预热时间。例如，预热时间可以是但不限于40秒。可以考虑气溶胶生成物质的汽化温度、电池11的电力和加热器13的性能来设定预热时间。
在工作步骤S730中，当加热器13的加热时间超过预热时间时，控制器12可以将转换的电力供给至电池11。控制器12可以接通开关元件SW并将存储在电容器元件C1中的电力供给至电池11。
图8是基于加热器的加热结束时间来供给电力的方法的流程图。
参照图8，在工作步骤S810中，热电元件14可以从加热器13吸收热并将所吸收的热转换成电力。图8的工作步骤S810可以对应于图7的工作步骤S710。
在工作步骤S820中，控制器12可以确定在加热器13的加热结束之前加热器的加热时间是否达到预设的充电时间。换句话说，确定在加热器13的加热结束之前是否剩余预设量的时间。控制器12可以基于由计时器17提供的关于加热器13的加热时间信息来确定加热器13的加热时间是否已经达到预设充电时间。充电时间可以设定成与加热结束时间相邻。例如，充电时间可以是加热结束时间前2秒，但不限于此。
在工作步骤S830中，当加热器13的加热时间在加热结束之前达到预设充电时间时，控制器12可以向电池11供给转换的电力。控制器12可以接通开关元件SW并将存储在电容器元件C1中的电力供给至电池11。
图9是基于加热器的加热温度来供给电力的方法的流程图。
参照图9，在工作步骤S910中，热电元件14可以从加热器13吸收热并将吸收的热转换成电力。图9的工作步骤S910可以对应于图7的工作步骤S710和图8的工作步骤S810。
在工作步骤S920中，控制器12可以确定加热器13的加热温度是否已经达到预设的预热温度。控制器12可以基于温度检测器16提供的关于加热器13的温度信息来确定加热器13的加热温度是否已经达到预设的预热温度。例如，预热温度可以是但不限于300度。可以考虑气溶胶生成物质的汽化温度、电池11的电力和加热器13的性能来设定预热温度。
在工作步骤S930中，当加热器13的温度达到预设的预热温度时，控制器12可以向电池11供给转换的电力。控制器12可以接通开关元件SW并将存储在电容器元件C1中的电力供给至电池11。
图10是基于每单位时间加热器的温度变化来供给电力的方法的流程图。
参照图10，在工作步骤S1010中，热电元件14可以从加热器13吸收热并将吸收的热转换成电力。图10的工作步骤S1010可以对应于图7的工作步骤S710、图8的工作步骤S810、以及图9的工作步骤S910。
在工作步骤S1020中，控制器12可以确定每单位时间加热器13的温度变化的绝对值是否小于预设阈值。控制器12可以基于由温度检测器16提供的关于加热器13的温度信息来计算每单位时间加热器13的温度变化。阈值可以等于预热期间内每单位时间加热器13的温度变化的绝对值。例如，每单位时间加热器13的温度变化可以是7.5℃/s，但不限于此。
在工作步骤S1030中，当每单位时间加热器13的温度变化的绝对值小于预设阈值时，控制器12可以向电池11供给转换的电力。控制器12可以接通开关元件SW并将存储在电容器元件C1中的电力供给至电池11。
图11是基于加热器的达到温度来供给电力的方法的流程图。
参照图11，在工作步骤S1110中，热电元件14可以从加热器13吸收热并将吸收的热转换成电力。图11的工作步骤S1110可以对应于图7的工作步骤S710、图8的工作步骤S810、图9的工作步骤S910、以及图10的工作步骤S1010。
在工作步骤S1120中，控制器12可以确定加热器13的温度是否已经达到第一温度。第一温度可以是预热温度。例如，第一温度可以是但不限于300度。
在工作步骤S1130中，当加热器的温度已经达到第一温度时，控制器12可以连续地确定加热器13的温度是否已经达到低于第一温度的第二温度。第二温度可以是热吸收温度。例如，第二温度可以是但不限于250度。
在工作步骤S1120和工作步骤S1130中，控制器12可以基于由温度检测器16提供的关于加热器13的温度信息来确定加热器13的温度是否已经达到第一温度和第二温度。
在工作步骤S1140中，当加热器13的温度已经达到第二温度时，控制器12可以向电池11供给转换的电力。控制器12可以接通开关元件SW并且将存储在电容器元件C1中的电力供给至电池11。
图12是基于电池的充电水平来供给电力的方法的流程图。
参照图12，在工作步骤S1210中，热电元件14可以从加热器13吸收热并将吸收的热转换成电力。图12的工作步骤S1210可以对应于图7的工作步骤S710、图8的工作步骤S810、图9的工作步骤S910、图10的工作步骤S1010、以及图11的工作步骤S1110。
在工作步骤S1220中，控制器12可以确定电池11的充电水平是否低于或等于预设的参考水平。参考水平可以是但不限于电池11的总容量的30％。
在工作步骤S1230中，当电池11的充电水平低于或等于预设的参考水平时，控制器12可以向电池11供给转换的电力。控制器12可以接通开关元件SW并将存储在电容器元件C1中的电力供给至电池11。
本公开的实施方式可以被编写为计算机程序并且可以在使用计算机可读记录介质来执行程序的通用数字计算机中实现。另外，上述方法中使用的数据的结构可以通过各种方式记录在计算机可读记录介质上。计算机可读记录介质的示例包括磁存储介质(例如，ROM、RAM、USB驱动器、软盘、硬盘等)、光记录介质(例如，CD-ROM或DVD)等。
根据示例性实施方式，由附图中的框表示的部件、元件、模块或单元(在本段落中统称为“部件”)中的至少一者、比如控制器12可以被实施为执行上述相应的功能的各种数量的硬件、软件和/或固件结构。例如，这些部件中的至少一个部件可以使用诸如存储器、处理器、逻辑电路、查找表等之类的直接电路结构，该直接电路结构可以通过对一个或更多个微处理器或其他控制设备的控制来执行相应的功能。此外，这些部件中的至少一个部件可以由模块、程序或代码的一部分具体地实施，该模块、过程或代码的一部分包含一个或更多个用于执行指定的逻辑功能的可执行指令，并且由一个或更多个微处理器或其他控制设备来执行所述可执行指令。此外，这些部件中的至少一个部件可以包括诸如执行相应功能的中央处理单元(CPU)之类的处理器、微处理器等，或者可以由诸如执行相应功能的中央处理单元(CPU)之类的处理器、微处理器等来实现。这些部件中的两个或更多个部件可以组合成一个单个部件，该单个部件执行所组合的两个或更多个部件的所有操作或功能。此外，这些部件中的至少一个部件的至少一部分的功能可以由这些部件中的另一部件来执行。此外，尽管在以上框图中未示出总线，但是可以通过总线来执行部件之间的通信。以上示例性实施方式的功能方面可以以在一个或更多个处理器上执行的算法来实现。此外，由框或处理步骤表示的部件可以采用任意数量的相关技术以用于进行电子配置、信号处理和/或控制、数据处理等。
与本实施方式有关的本领域普通技术人员可以理解，在不背离上述特征的范围的情况下，可以在形式和细节上对本实施方式进行各种改变。所公开的方法应仅被认为是描述性意义的，而不是出于限制的目的。本公开的范围由所附权利要求而不是由前述描述限定，并且在本公开的等效范围内的所有差异均应被解释为包括在本公开中。
Claims (13)
1.一种气溶胶生成装置，其中，所述气溶胶生成装置包括：
加热器，所述加热器配置成对气溶胶生成物质进行加热；
电池，所述电池配置成向所述加热器供给电力；
热电元件，所述热电元件布置成与所述加热器相邻，并且配置成从所述加热器吸收热并将所吸收的热转化为电力；以及
控制器，所述控制器配置成基于所述加热器的加热时间通过使用所转换的电力来对所述电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，
其中，所述控制器配置成：当经过预设的预热时间时，开始向所述电池供给所述转换的电力。
3.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，
其中，所述控制器配置成：从所述加热器的加热结束之前剩余预设时间时开始向所述电池供给所述转换的电力。
4.根据权利要求1所述的气溶胶生成装置，
其中，所述气溶胶生成装置还包括配置成对所述加热器的加热时间进行测量的计时器。
5.一种气溶胶生成装置，其中，所述气溶胶生成装置包括：
加热器，所述加热器配置成对气溶胶生成物质进行加热；
电池，所述电池配置成向所述加热器供给电力；
热电元件，所述热电元件布置成与所述加热器相邻，并且配置成从所述加热器吸收热并将所吸收的热转化为电力；以及
控制器，所述控制器配置成基于所述加热器的加热温度通过使用所转换的电力来对所述电池进行充电。
6.根据权利要求5所述的气溶胶生成装置，
其中，所述控制器配置成：当所述加热器的温度达到预设的预热温度时，开始向所述电池供给所述转换的电力。
7.根据权利要求5所述的气溶胶生成装置，
其中，所述控制器配置成：当每单位时间所述加热器的温度变化的绝对值小于预设阈值时，开始向所述电池供给所述转换的电力。
8.根据权利要求5所述的气溶胶生成装置，
其中，所述控制器配置成：在所述加热器的温度达到第一温度之后，当所述加热器的温度达到比所述第一温度低的第二温度时，开始向所述电池供给所述转换的电力。
9.根据权利要求5所述的气溶胶生成装置，
其中，所述气溶胶生成装置还包括温度检测器，所述温度检测器配置成对所述加热器的温度进行检测。
10.一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括：
加热器，所述加热器配置成对气溶胶生成物质进行加热；
电池，所述电池配置成向所述加热器供给电力；
热电元件，所述热电元件包括：
第一电极，所述第一电极布置成与所述加热器相邻；
第二电极，所述第二电极布置成与所述第一电极分开；以及
热电材料，所述热电材料布置在所述第一电极与所述第二电极之间，并且配置成通过使用所述第一电极与所述第二电极之间的费米能级差来生成电力，所述费米能级差是通过在由来自所述加热器的热所激发的电子或空穴从所述第一电极移动至所述第二电极时生成的电场产生的；
控制器，所述控制器配置成通过使用由所述热电元件生成的电力来对所述电池进行充电；
电容器元件，所述电容器元件连接至所述热电元件，并且配置成存储由所述热电元件生成的电力；以及
开关元件，所述开关元件串联连接至所述电容器元件，并且配置成在所述控制器的控制下接通和断开，
其中，所述控制器基于所述加热器的加热时间、所述加热器的加热温度和所述电池的充电水平中的至少一者来接通和断开所述开关元件，以确定存储在所述电容器元件中的电力是否被提供至所述电池。
11.根据权利要求10所述的气溶胶生成装置，
其中，所述热电元件还包括冷却器，所述冷却器连接至所述第二电极并且配置成对所述第二电极进行冷却。
12.根据权利要求10所述的气溶胶生成装置，
其中，所述热电元件还包括热吸收器，所述热吸收器连接至所述第一电极，并且配置成吸收由所述加热器生成的热并将所吸收的热传输至所述第一电极。
13.根据权利要求10所述的气溶胶生成装置，
其中，所述气溶胶生成装置还包括：调节器电路，所述调节器电路连接在所述热电元件与所述电容器元件之间，并且配置成使从所述热电元件输出的电流稳定。
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